Livingstons första filmroll spelades 1992 i Dolly Partons Straight Talk. Han flyttade till Los Angeles och fick biroller i Some Folks Call it a Sling Blade och The Low Life. Livingston fick sin första roll i en storfilm i Swingers från 1996. Han spelade den manliga huvudrollen, Peter Gibbons, i komediklassikern Office Space, som hade Jennifer Aniston i huvudrollen och som skrevs och regisserades av Mike Judge. Han medverkade också i HBO:s miniserie Band of Brothers i rollen som kapten Lewis Nixon III, mittemot Donnie Wahlberg och Damian Lewis. Livingston breddade sitt utbud av roller när han spelade en Hollywoodagent i Adaptation (2002), en grym Ivy League-uppkomling mittemot Alec Baldwins kasinoboss i The Cooler (2003) och lärare i Winter Solstice och Pretty Persuasion (båda 2005). Han spelade också rollen som den sardoniska författaren Jack Berger, Carries kortvariga pojkvän i den femte och sjätte säsongen av Sex and the City. Han gästspelade i avsnittet ”TB or Not TB” av House. År 2006 spelade han huvudrollen som FBI-förhandlare Matt Flannery i Fox-serien Standoff, tillsammans med Rosemarie DeWitt, och han var reklamtalesman för Sprint Nextel.
Sommaren 2007 uppträdde Livingston på off-Broadway-scenen i världspremiären av Neil LaButes In a Dark Dark House, som producerades av MCC Theater, med Frederick Weller och Louisa Krause. Föreställningen gick i maj-juli på Lucille Lortel Theatre i New York. I november 2007 visades indiefilmen Holly som berättar historien om en vietnamesisk flicka som utsatts för människohandel i sexhandeln i Kambodja. Livingston spelade huvudrollen som Patrick, en skum korthaj som blir fast besluten att rädda Holly från hennes olycksaliga öde.
2009 porträtterade han flygingenjören Maddux Donner i serien Defying Gravity, som lades ner efter första säsongen.
2010 var Livingston med i Jay Roach-komedin Dinner for Schmucks. Den 26 februari 2013 bekräftade Entertainment Weekly att han kommer att ingå i rollistan i HBO:s Boardwalk Empire för den fjärde säsongen.
2013 medverkade Livingston i indiekomedin Drinking Buddies tillsammans med Olivia Wilde, Jake Johnson och Anna Kendrick. Drinking Buddies fick positiva recensioner av kritikerna. Rotten Tomatoes ger filmen ett betyg på 82 % baserat på 97 recensioner.
Livingston spelar för närvarande huvudrollen i tv-serien Audience comedy, Loudermilk. I den Peter Farrelly-producerade serien spelar Livingston titelrollen Sam Loudermilk, en missbruksrådgivare som också är en nykter alkoholist som är känd för sitt dåliga beteende och sin attityd. Serien hade premiär i oktober 2017 och förnyades i april 2018 för en andra säsong som hade premiär i oktober 2018. I december 2018 meddelades det att Audience hade förnyat serien för en tredje säsong. Han spelar även huvudrollen i ABC-dramat A Million Little Things som Jon Dixon, vars självmord får hans kompisgrupp att utvärdera sina egna liv.